电液伺服系统
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注塑机电液伺服系统介绍首先,注塑机电液伺服系统的核心部件是电液伺服阀。
电液伺服阀是一种能够精确控制液压流量和压力的装置,可以根据注塑机的工作需求精确调整液压系统的工作参数。
通过控制电液伺服阀的开启和关闭,可以实现注塑机对模具的开合和产品的注射。
其次,注塑机电液伺服系统采用了闭环控制的方式。
在注塑过程中,系统会实时监测注塑过程中的温度、压力、位移等参数,并通过反馈信号将这些参数传递给控制器。
控制器会根据这些反馈信号对电液伺服阀进行控制,从而精确地调整液压系统的工作参数,实现注塑过程中的自动化控制。
注塑机电液伺服系统具有较高的控制精度和灵活性。
传统的注塑机通常采用油压比例控制系统,但由于液压流量和压力难以精确调节,不能满足高精度注塑的需求。
而电液伺服系统采用了电液伺服阀控制液压流量和压力,具有更高的控制精度,能够满足复杂模具和高精度产品的注塑需求。
另外,注塑机电液伺服系统还具有快速响应和能耗低的优点。
电液伺服阀的响应速度快,可以在极短的时间内对液压系统的工作参数进行调整,实现更快的注塑速度和更精确的注塑过程控制。
另外,电液伺服系统采用了先进的能量回收技术,在注塑过程中能够将部分能量回收利用,减少能源消耗。
此外,注塑机电液伺服系统还具有自诊断和故障检测功能。
系统可以实时监控注塑过程中的各种参数,并且能够通过自主诊断和故障检测功能判断液压系统是否出现故障,并提供相应的报警和保护措施,保证操作人员的安全和设备的正常运行。
总之,注塑机电液伺服系统是一个高度自动化、精确控制的系统,通过电液伺服阀控制液压流量和压力,实现对注塑机的精确控制。
该系统具有控制精度高、灵活性强、响应速度快、能耗低、自诊断和故障检测等优点,能够满足高精度注塑的需求,提高注塑过程的效率和质量。
电液伺服系统电液伺服系统是一种将电气信号转换为液压能量的控制系统。
它通过控制液压阀的开启和关闭来调节液压执行器的工作状态,从而实现对机械装置的精确控制。
本文档将详细介绍电液伺服系统的结构、工作原理、常见问题及解决方案等内容。
一、系统结构1.1 主机部分主机部分是电液伺服系统的核心组成部分,包括电液转换器、伺服阀、传感器等。
其中,电液转换器将电信号转换为液压能量,伺服阀通过控制液压流量来控制液压执行器的运动,传感器用于监测执行器的位置和速度。
1.2 液压执行器液压执行器是电液伺服系统中的重要组成部分,主要包括液压缸和液压马达两种。
液压缸可将液压能量转换为机械能,实现直线运动;液压马达则可将液压能量转换为机械能,实现旋转运动。
1.3 控制部分控制部分由控制器和信号处理器组成,用于接收、处理和传输控制信号。
控制器可根据输入信号的变化调节伺服阀的开启度,从而实现对电液伺服系统的精确控制。
二、工作原理2.1 系统工作流程电液伺服系统的工作流程一般包括输入信号采样、信号处理、控制指令、伺服阀控制和液压执行器动作等步骤。
具体流程如下:(1)输入信号采样:传感器将液压执行器的位置和速度等信息转换为电信号,并传输给信号处理器。
(2)信号处理:信号处理器对输入信号进行滤波、放大等处理,将其转换为控制系统可识别的信号。
(3)控制指令:控制器根据输入信号的变化相应的控制指令。
(4)伺服阀控制:控制器根据控制指令调节伺服阀的开启度,控制液压系统的流量大小。
(5)液压执行器动作:伺服阀的控制信号作用于液压执行器,使其按照要求的位置和速度进行运动。
2.2 系统控制策略电液伺服系统可采用位置控制、速度控制和力控制等不同的控制策略。
其中,位置控制可实现对执行器位置的精确控制;速度控制可实现对执行器速度的精确控制;力控制可实现对执行器施加的力或扭矩的精确控制。
三、常见问题及解决方案3.1 液压系统压力不稳定可能原因:(1)供油系统压力不稳定。
电液伺服系统原理
电液伺服系统是一种通过控制液压油流来实现位置、速度和力的精确控制的系统。
它由液压系统、电气系统和机械执行部分组成。
液压系统是电液伺服系统的核心部分,它包括液压泵、液压缸、液压阀和液压油箱。
液压泵通过压力油将液压油推送给液压缸,从而产生力或运动。
液压阀用于控制液压油的流动方向和流量。
液压油箱用于储存液压油,并保持其温度和清洁度。
电气系统通过控制电信号来控制液压系统。
它包括传感器、控制器和执行器。
传感器用于检测被控对象的位置、速度和力,并将其转化为电信号。
控制器接收传感器反馈的电信号,经过计算和处理后,输出控制信号给执行器。
执行器接收控制信号,并控制液压阀的开关状态,从而控制液压系统的运动和力。
机械执行部分将液压系统的力和运动传递给被控对象。
它包括液压缸、阀门、连接杆等元件。
液压缸接收液压油的力,并将其转化为线性运动。
阀门用于控制液压油流的方向和流量。
连接杆将液压缸的运动传递给被控对象,实现位置、速度和力的控制。
总之,电液伺服系统通过控制液压油流来实现位置、速度和力的精确控制。
液压系统、电气系统和机械执行部分相互配合,完成对被控对象的精确控制。
电液伺服系统的原理及应用一.电液伺服系统概述电液伺服系统在自动化领域是一类重要的控制设备,被广泛应用于控制精度高、输出功率大的工业控制领域.液体作为动力传输和控制的介质,跟电力相比虽有许多不甚便利之处且价格较贵,但其具有响应速度快、功率质量比值大及抗负载刚度大等特点,因此电液伺服系统在要求控制精度高、输出功率大的控制领域占有独特的优势。
电液伺服控制系统是以液压为动力,采用电气方式实现信号传输和控制的机械量自动控制系统。
按系统被控机械量的不同,它又可以分为电液位置伺服系统、电液速度伺服控制系统和电液力控制系统三种。
我国的电液伺服发展水平目前还处在一个发展阶段,虽然在常规电液伺服控制技术方面,我们有了一定的发展。
但在电液伺服高端产品及应用技术方面,我们距离国外发达国家的技术水平还有着很大差距。
电液伺服技术是集机械、液压和自动控制于一体的综合性技术,要发展国内的电液伺服技术必须要从机械、液压、自动控制和计算机等各技术领域同步推进。
二.电液伺服的组成电液控制系统是电气液压控制系统简称,它由电气控制及液压两部分组成。
在电子-液压混合驱动技术里,能量流是由电子控制,由液压回路传递,充分结合了电子控制和液压传动两者混合驱动技术的优点避免了它们各自的缺陷。
⑴电子驱动技术的特点①高精度、高效率,低能耗、低噪音②高性能动态能量控制③稳定的温度性能④能量再生及反馈电网⑤在循环空闲的时间没有能量损失⑵液压驱动技术的特点①高(力/功)密度②结构紧凑③液压马达(油缸)是大功率且经济的执行元件④在液压系统做压力控制的时候有明显的能量流失液压部分:以液体为传动介质,靠受压液体的压力能来实现运动和能量传递。
基于液压传动原理,系统能够根据机械装备的要求,对位置、速度、加速度、力等被控量按一定的精度进行控制,并且能在有外部干扰的情况下,稳定、准确的工作,实现既定的工艺目的。
(工控网)液压伺服阀是输出量与输入量成一定函数关系,并能快速响应的液压控制阀,是液压伺服系统的重要元件。
电液伺服系统的设计与实现随着科技的不断发展,机械设备的功能和性能要求也越来越高。
而在众多机械设备中,电液伺服系统以其优良的性能和高效的工作模式,已经成为了广泛应用的设备之一。
本文将就电液伺服系统的设计和实现进行讨论,以期提高其性能和工作效率。
一、电液伺服系统的组成电液伺服系统是由3个部分组成的:电子控制单元、电液传动系统和执行机构。
1. 电子控制单元电子控制单元包括控制器和信号处理器,控制器是整个系统的核心。
它可以接收来自传感器的反馈信息,根据内部程序计算出控制信号,并输出到执行机构,实现对执行机构的精确控制。
2. 电液传动系统电液传动系统是整个电液伺服系统的动力源,它包括电液转换器、电动机、泵、油箱、阀门等组成。
电动机通过传动装置,驱动泵产生压力液体,液体经过阀门进入执行机构,实现机械臂等动作。
3. 执行机构执行机构是电液伺服系统的输出节点,它通过接收液压驱动,转换为机械运动。
在典型的电液伺服系统中,执行机构通常包括液压缸、液压马达、液压单元等。
二、电液伺服系统的优点1. 精度高因为电液伺服系统可以接收来自传感器的反馈信息,根据内部程序计算出控制信号,并输出到执行机构,实现对执行机构的精确控制,所以其控制精度很高,可以满足高精密度机械设备的要求。
2. 动态性能好电液伺服系统的调节速度快,反应灵敏。
它不仅可以适应于各种工况的需要,而且可以根据需要进行控制和调节。
相比之下,其他传动系统难以满足这些要求。
3. 可扩展性强电液伺服系统的结构比较清晰,它根据要求可以进行功能扩展。
同时,它也可以与其他的控制系统进行集成,如PLC、CAN总线等。
三、电液伺服系统的设计电液伺服系统的设计必须根据所需的实际应用来进行,下面简单介绍了一些设计方法。
1. 系统参数计算电液伺服系统的设计一定要进行系统参数计算,以确保正确的系统工作。
主要包括负载惯性、运动速度、加速度、油液流量、泵、马达的型号、离合器等参数的计算。
2. 控制系统设计控制系统设计是电液伺服系统设计的核心问题。
电液伺服系统
电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。
根据输入信号的形式不同,又可分为模拟伺服系统和数字伺服系统两类。
下面对模拟伺服系统和数字伺服系统作一简单的说明。
模拟伺服系统
在模拟伺服系统中,全部信号都是连续的模拟量,如图1所示。
在此系统中,输入信号、反馈信号、偏差信号以及其放大、校正都是连续的模拟量。
电信号可以是直流量,也可以是交流量。
直流量和交流量相互转换可以通过调制器或解调器完成。
模拟伺服系统重复精度高,但分辨能力较低(绝对精度低)。
伺服系统的精度在很大程度上取决于检测装置的精度,而模拟式检测装置的精度一般低于数字式检测装置,所以模拟伺服系统分辨能力低于数字伺服系统。
另外模拟伺服系统中微小信号容易受到噪声和零漂的影响,因此当输入信号接近或小于输入端的噪声和零漂时,就不能进行有效的控制了。
图1 模拟伺服系统方块图
数字伺服系统
在数字伺服系统中,全部信号或部分信号是离散参量。
因此数字伺服系统又分为数字伺服系统和数字—模拟伺服系统两种。
在全数字伺服系统中,动力元件必须能够接收数字信号,可采用数字阀或电液步进马达。
数字模拟混合式伺服系统如2所示。
数控装置发出的指令脉冲与反馈脉冲相比较后产生数字偏差,经数模转化器把信号变为模拟偏差电压,后面的动力部分不变,仍是模拟元件。
系统输出通过数字检测器(即模数转换器)变为反馈脉冲信号。
图2 数字伺服系统方块图
数字伺服系统有很高的绝对精度,受模拟量的噪声和零漂的影响很小。
当要求较高的绝对精度,而不是重复精度时,常采用数字模拟系统。
从经济性可靠性方面来看,简单的伺服系统采用采用模拟型控制为宜。
系统特点及使用场合
电液伺服系统综合了电气和液压两方面的优点,具有控制精度高、响应速度快、输出功率大、信号处理灵活、易于实现各种参量的反馈等优点。
因此,在负载质量大又要求响应速度快的场合最为适合,其应用已遍及国民经济的各个领域,比如飞机与船舶舵机的控制、雷达与火炮的控制、机床工作台的位置控制、板带轧机的板厚控制、电炉冶炼的电极位置控制、各种飞机车里的模拟台的控制、发电机转速的控制、材料试验机及其他实验机的压力控制等等。
电液位置伺服系统分析
电液位置伺服系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统。
当采用电位器作为指令装置和反馈测量装置,就可以构成直流电液位置伺服系统。
采用自整角机或旋转变压器作为质量装置和反馈测量装置,就可以构成交流电液位置伺服系统。
图3是一个典型的电液位置伺服控制系统。
图中反馈电位器与指令电位器接成桥式电路。
反馈电位器滑臂与控制对象相连,其作用是把控制对象位置的变化转换成电压的变化。
反馈电位器与指令电位器滑臂间的电位差(反映控制对象位置与指令位置的偏差)经放大器放大后,加于电液伺服阀转换为液压信号,以推动液压缸活塞,驱动控制对象向消除偏差方向运动。
当偏差为零时,停止驱动,因而使控制对象的位置总是按指令电位器给定的规律变化。
图3 电液位置伺服系统图
电液伺服系统中常用的位置检测元件有自整角机、旋转变压器、感应同步器和差动变压器等。
伺服放大器为伺服阀提供所需要的驱动电流。
电液伺服阀的作
用是将小功率的电信号转换为阀的运动,以控制流向液压动力机构的流量和压力。
因此,电液伺服阀既是电液转换元件又是功率放大元件,它的性能对系统的特性影响很大,是电液伺服系统中的关键元件。
液压动力机构由液压控制元件、执行机构和控制对象组成。
液压控制元件常采用液压控制阀或伺服变量泵。
常用的液压执行机构有液压缸和液压马达。
液压动力机构的动态特性在很大程度上决定了电液伺服系统的性能。
(1)油液流量的控制,由图4可知,在平衡位置(i=0,ΔP=0,q=0)附近的比
例阀线性化流量方程:
q=K1i K2ΔP
q——流入油缸的油液流量(L/min)
i——直流力矩马达电枢电流(mA)
ΔP——活塞左右两边的压力差(Pa)
图4 油液流量图
(2)伺服油缸流量连续性方程:
q=q0+qL+qc
q0=Ady/dt——推动活塞移动的有效流量;A——活塞的有效面积;y——活塞位移
qL=LΔP——活塞与油缸内壁缝隙间的泄露流量;L——泄露系数
qc=[V/(4)]dΔP/dt——油液的压缩量;V——液压油缸的等效压缩体积;——系统有效容积弹性模量
首先分析伺服阀-油缸组合模型,其方块图如下:
图5 伺服阀-油缸组合方块图
(3)电液伺服阀的传递函数
传递函数为:
W ( s) = Q ( s) /I ( s) =K s /( S^2 /
2
S
ω+ 2 ξs /
s
ω+ 1)
或W ( s) = Q ( s) /I ( s) =K s /(T
S
S+ 1)
进而求出:
考虑弹性负载,传递函数可以表达为:
考虑弹性负载,传递函数可以表达为:
式中:
h ξ--液压阻尼比 1w --滞后频率
r
w --转折频率
0ξ--综合阻尼比 h ξ--液压阻尼系数
pe k --缸漏后压力增益
(6)位置伺服系统的开环传递函数
l p
图6 电液位置伺服系统方块图
可以得到系统的开环传递函数:
电液伺服控制系统的仿真模型
(1)电液伺服阀的传递函数
从样本上查得:
K s=,W s=600hz, ξ=
则:
()
1
600
4.1
600
0707
.0
2
2
+
+
=
s
s
s
w
根据上述传递函数,在matlab中编程,做单位阶跃响应时域分析:根据上述传递函数,在matlab/simulink,做单位阶跃响应分析:
(2)伺服阀-油缸的传递函数: 为了简化计算,取()s F d
=0
已知:P A =2,k=*9
10M
N
,r ξ=,sf K =1000m v ,sv k =,a k =
700
1 ce k =*105-m 3,=
0V *103-3M ,E
β=7*108
2
M N ,r ω=,s 1,v ω=1066,s 1,
代入式得:
根据上述传递函数,在matlab/simulink ,做单位阶跃响应分析:
(3)电液位置伺服系统的开环传递函数:
根据闭环传递函数,在matlab/simulink,做单位阶跃响应分析:。